基于sca的調(diào)制解調(diào)波形應用開發(fā)與實現(xiàn)

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1、電子科技大學碩士學位論文仍將繼續(xù)下去?；谲浖o線電思想的JTRS計劃代表著未來世界軍事通信的發(fā)展趨勢，而其體系結(jié)構(gòu)規(guī)范：軟件通信體系結(jié)構(gòu)(SoftwareCommunicationArchitecture，SCA)也成為軟件無線電SDR論壇接受的軟件無線電規(guī)范。對SCA規(guī)范以及基于SCA的應用開發(fā)的研究已成為當今無線通信的熱點之一。1．2軟件通信體系結(jié)構(gòu)SCA的發(fā)展與現(xiàn)狀軟件通信體系結(jié)構(gòu)SCA是由JTRS聯(lián)合項目辦公室(JointProgramOffice，JPo)發(fā)布的規(guī)范，它的目標是：極大地提高部署于全球范圍的通信系統(tǒng)的操作靈活性和互操作能力、減少支持成本、系統(tǒng)升級簡單、減少系統(tǒng)開發(fā)

2、和操作成本[41。SCA利用軟件來實現(xiàn)通信系統(tǒng)的主要功能，以及波形應用的產(chǎn)生、處理和加密，利用多種公用硬件、不同的軟件配置或兩者的結(jié)合相結(jié)合的方式，完成從現(xiàn)有單功能通信系統(tǒng)到未來綜合性多信道系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)無線電臺以硬件為主的設計，解決了傳統(tǒng)無線電臺硬件設備體制不一致，導致互通能力差的問題。SCA作為通用的、開放的結(jié)構(gòu)，充分利用了現(xiàn)有商業(yè)標準和產(chǎn)品，兼容現(xiàn)有系統(tǒng)，并緊跟商業(yè)框架體系結(jié)構(gòu)發(fā)展，同時也為各種軍用新技術(shù)的應用提供一個獨立于設備的結(jié)構(gòu)框架平臺，形成綜合性的戰(zhàn)術(shù)電臺，既滿足了商業(yè)應用需求，同時又滿足軍事應用需求。SCA具有以下幾大優(yōu)劇5J：(1)SCA開放的體系結(jié)構(gòu)，提高了系

3、統(tǒng)的競爭性，互通性，可擴展性和可升級性，便于系統(tǒng)升級和新技術(shù)的引入。(2)支持多種使用域和多頻段、多模式，包括空中飛行器、艦船、陸地車載電臺等，頻段覆蓋2MHz到2GHz，包含現(xiàn)有模式和波形，確保與現(xiàn)有電臺的互通。(3)與現(xiàn)有的系統(tǒng)兼容，使現(xiàn)有系統(tǒng)與SCA電臺系統(tǒng)可以信息互通。(4)便于新技術(shù)的引入，提高系統(tǒng)性能，適應通信迅速發(fā)展的要求。(5)SCA安全體系結(jié)構(gòu)解決戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)中長期存在的一系列的安全問題，提升了電臺系統(tǒng)的安全性和可靠性。(6)SCA不僅支持傳統(tǒng)的網(wǎng)絡協(xié)議，還支持新出現(xiàn)的寬帶組網(wǎng)能力，包括語音、數(shù)據(jù)和圖像。(7)SCA極大限度地允許軟件重用性，減少了開發(fā)成本。2第一章引言目

4、前，SCA的版本有1．0的版本、2．2版本、3．0版本、2．2．2版本。其中2．2版本于2001年11月頒布，對SCA的軟件體系結(jié)構(gòu)，硬件體系結(jié)構(gòu)，做了一些定義。2004年頒布的3．0版本相較2．2的版本，專門制定了數(shù)字信號處理硬件子系統(tǒng)(sPs)等硬件單元的可移植性附錄，并且增加了安全體系結(jié)構(gòu)附錄。2．2．2版本為最新，于2006年5月發(fā)布。由于SCA是一個開放體系，使得很多公司和研究機構(gòu)加入到基于其的實現(xiàn)模型研究當中，目前已有多種可參考的實現(xiàn)模型。加拿大通信研究中心(cRc)的SCARI以及維吉尼亞大學的移動和可移植無線電研究小組(MPRG)的OSSIE就是代表之一。其中，SCARI有

5、JAVA和C++兩種開源實現(xiàn)，OSSIE為C_H的開源實現(xiàn)。1．3論文的主要工作本文的主要工作是研究SCA的體系結(jié)構(gòu)以及基于SCA的波形應用開發(fā)方法，并按照開發(fā)方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈調(diào)制解調(diào)波形的數(shù)字處理部分，并在基于SCA的系統(tǒng)中完成波形的加載。主要工作如下所述：1．研究SCA體系結(jié)構(gòu)，包括硬件體系結(jié)構(gòu)，軟件體系結(jié)構(gòu)以及安全體系結(jié)構(gòu)，以軟件體系結(jié)構(gòu)為重點。2．研究基于SCA的波形應用開發(fā)方法，結(jié)合實際系統(tǒng)總結(jié)提出基于SCA的調(diào)制解調(diào)波形的開發(fā)方法。3．研究特定的調(diào)制解調(diào)波形，以數(shù)字處理部分為重點。研究分析波形的運行原理，按照組件劃分的原則將波形劃分為功能相對獨立的組件；按照SCA規(guī)范設計組件的A

6、PI，實現(xiàn)組件的數(shù)據(jù)處理功能，包括RS編解碼、多進制擴頻解擴、分路合路等；實現(xiàn)符合SCA規(guī)范的調(diào)制解調(diào)波形組件。4．在基于SCA規(guī)范的系統(tǒng)中將波形組件配置為完整的調(diào)制解調(diào)波形，加載波形并驗證測試其運行狀態(tài)。5．將已實現(xiàn)的組件配置組合成為一個新的波形，加載波形并測試其運行狀態(tài)，驗證基于SCA規(guī)范開發(fā)的波形組件的優(yōu)點。3電子科技大學碩士學位論文2．1SCA概述第二章軟件通信體系結(jié)構(gòu)SCA軟件通信結(jié)構(gòu)規(guī)范是由聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)聯(lián)合計劃署(JTRSJointProgramOffice，JPO)發(fā)布【6】。建立該計劃署的目的是為了研究未來通信系統(tǒng)的發(fā)展，捕捉近年來先進技術(shù)帶來的各種益處，以及極大地提

7、高通信系統(tǒng)的互操作性并減少開發(fā)和配置成本。SCA通過一系列規(guī)則集來限制系統(tǒng)設計以達到前文所講述的目標。SCA文檔包括基本結(jié)構(gòu)規(guī)范文檔、軍事安全附錄、應用程序接口定義附錄和基本原理文檔。其中結(jié)構(gòu)規(guī)范文檔含了軟件結(jié)構(gòu)文檔以及硬件結(jié)構(gòu)文檔。SCA軟件框架定義了操作環(huán)境(OE)，規(guī)定了服務和接口，可基于該操作環(huán)境使用服務和接口的應用以及適配器。操作環(huán)境中又包含了核心框架(CF)，公共對象請求代理(COPmA)，以及與板級支持包相